三、智能手機與云計算

智能手機與云端計算正在改變人類與數據相處的方式。比如目前的美國，大約有30%的網頁瀏覽和40%的社交媒體是通過手機的。

具有各種可以測量天氣、位置、光度、聲音、以及生物特征的探測器的智能手機。

隨著手機的威力越來越大，功能也越來越全面，移動網絡的鋪展也將加速。在2030年，全球75%的人口將會擁有移動網絡連接，60%的人口將會擁有高速有線網絡連接。

移動終端的發展以及移動網絡的擴散，也會進一步推進云端計算的進展。

云端計算可以在零投入的情況下給用戶帶來大量的計算能力。在未來的30年里，基于云的移動計算端將會改變從醫療到教育的各行各業。

比如，人們可以通過手機來進行體檢并與云端的診斷軟件直接溝通，人們也可以在手機上使用教育軟件來學習新的技能，農民們甚至可以通過手機連接到實時氣象數據，通過云端軟件計算最優化的收割時間。

但是，這一切都需要極高的網絡安全性、可靠性、以及流量。商業用戶以及個人用戶也都需要習慣把數據上傳到云端中。

代表性技術：

實際應用：

四、智能城市

在2045年，全世界65%-70%的人口將會居住在城市里。

隨著城市人口的增加，全球人口超過1千萬的超級都市將會從2016年的28座增加至2030年的41座。

大量的人口向城市流動將會給這些城市的基礎建設，比如城際交通，食物和水源，電力能源，污水處理，以及公共安全系統等帶來極大的壓力。

未來的智能城市將利用信息和通訊技術，通過大數據以及自動化來提高城市的效率和可持續性。

比如使用分散探測系統將實時監視城市用水用電數據，通過智能電網自動調整配電設置。

通過聯網的交通信號系統以及自動駕駛系統來減緩車輛堵塞的程度。

利用由新材料和新設計技巧所建的智能建筑來提高空調和照明系統的效率，減少能源浪費。

使用屋頂太陽能板、小型風力發電機、地熱發電，以及其他可再生資源提供干凈的電力。

但是，在另一方面，沒錢或者缺乏政治信念去投資這些科技的城市，將會變得極其擁擠和骯臟，成為暴動和沖突的爆發點。

五、量子計算

量子計算是通過疊加原理和量子糾纏等次原子粒子的特性來實現對數據的編碼和操縱。

雖然在過去的幾十年里，量子計算只存在于理論上，近些年的研究已經開始出現有意義的結果。

在未來的5-15年里，我們很有可能制造出一款有實用意義的量子計算機。

量子計算機的出現將會給其他的研究方向，比如氣候模擬、藥物研究、以及材料科學帶來巨大的進步。

不過，最令人期待的還是量子密碼學。一臺量子計算機將可以破解世上所有的加密方式，而量子加密也將真正無懈可擊。

如今，量子計算機的許多技術堡壘已經開始被逐一攻克，雖然我們也許在21世紀40年代才會看到真正實用的量子計算機，但來自政府和業界的大量投資意味著量子計算已經邁過了轉折點。

代表性技術：